Ääni kertoo lohen vaelluksesta

Julkaistu 21.2.2018 - 14:48
Snake River
Karttakuva Yhdysvaltain Idahon Snake Riverista, jonka lohien vaellusta voi seurata myös äänivideolta.

Kalan sisäkorvan tasapainoelimestä muokattu ääni auttaa jäljittämään vaellusreitit

Lohikalojen vaellusta voi seurata kuuntelemalla ekologista dataa. Heliyon-tiedelehdessä julkaistussa tutkimuksessa lohien vaellusta kuvaava kemiallinen data käännettiin ääniksi, joista voi kuulla kalojen liikkumisen valtameresta vaellusjokiin ja joesta toiseen.

Tampereen yliopiston vierailijaprofessori Jonathan Middleton on yksi tutkimuksen tekijöistä yhdessä Idahon yliopiston, Eastern-Washingtonin yliopiston ja Virginian yliopiston tutkijoiden kanssa.

Vaelluskalojen liikkeistä kertovaa äänimenetelmää kutsutaan sonifikaatioksi, jonka avulla harjaantumaton kuuntelijakin pystyy tulkitsemaan monimutkaista dataa. Menetelmä tarjoaa uuden mahdollisuuden käsitellä suuria tietomassoja koskevaa ns. big dataa.

 

Jonathan Middleton
Tampereen yliopiston vierailijaprofessori Jonathan Middleton on säveltänyt musiikkia punapuun DNA:n pohjalta ja tehnyt molekyylisävelmiä proteiinin rakenteesta. Nyt hän on tutkinut lohien vaelluksesta kertovia ääniä.

 

Tutkimuksen kohteena oli Yhdysvaltain Idahossa sijaitseva Snake River, jossa Chinook-lohilaji kehittyy nopeasti. Lohien vaellusreitit muuttuvat ihmisen toiminnan seurauksena. Muutosten ymmärtämiseksi tutkijat keräävät yksityiskohtaista tietoa lohien liikkumismalleista laajalta alueelta ja lyhyissä aikajaksoissa.

Yksi keino jäljittää lohien vaellusta on tutkia lohen tasapaino- ja kuuloelimen kemiaa. Olennaisessa osassa on otoliitiksi kutsuttu sisäkorvan tasapainokivi, jonka toiminnasta kertovat nauhoitukset sisältävät tietoa siitä, missä kala on liikkunut ja kuinka kauan pysynyt aloillaan.

Tilastolliset välineet eivät riitä vangitsemaan yksityiskohtia kalan liikkeistä. Visuaalisesta analyysistakin tulee nopeasti liian monimutkaista tulkittavaksi, joten tutkijaryhmä päätti ottaa kokonaan erilaisen lähestymistavan.

Jonathan Middleton kertoo, että tutkimusryhmä halusi rikkoa perinteisen lähestymistavan datan tarkastelussa ja lisätä äänet esitykseensä. Tämä antoi tutkijoille toisenlaisen tavan analysoida ja tulkita dataa.

Tutkimusryhmä testasi menetelmäänsä esittämällä äänidataa kouluttamattomille kuuntelijoille. Tulokset osoittavat, että kuuntelijat ovat kaikkein herkimpiä arvioimaan äänenkorkeutta ja äänensävyä.

Tutkijat esittivät äänidataa kuulijaryhmälle visualisoinnin kanssa ja ilman sitä. Tulosten mukaan kuuntelijat erottivat kalojen liikkeet paremmin ilman visualisointia. Tämä osoittaa, että ääni on yksinään tehokkaampi tapa välittää tietoa lohien liikkumisesta.

Jens C. Hegg, Jonathan Middleton, Ben Luca Robertson, Brian P. Kennedy: The sound of migration: exploring data sonification as a means of interpreting multivariate salmon movement datasets